СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №7/2012

В ВЕДЕНИЕ Линейные стабилизаторы напряже ния с мощными полевыми транзисто рами в качестве регулирующих эле ментов сейчас не являются редкостью, однако почти все они реализованы на дискретных компонентах. В таких ста билизаторах мощный полевой тран зистор имеет преимущество над мощ ным биполярным транзистором, по скольку практически не потребляет ток по цепи управления (затвора). Применение ИОУ обеспечивает высо куюточность регулирования выходно го напряжения. Однако использование интегральных операционных усили телей (ИОУ) для управления мощны ми полевыми транзисторами в стаби лизаторах напряжения имеет некото рые особенности. Ниже будут кратко рассмотрены принципы построения стабилизато ров на базе мощных полевых транзис торов и ИОУ, схемы формирования опорного напряжения и приведены ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 28 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2012 практические схемы стабилизаторов и рисунки печатных плат. С ТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ Стандартная схема стабилизатора положительной полярности на базе N канального полевого транзистора (см. рис. 1а) хорошо известна. Её ос новной недостаток заключается в том, что для открытия N канального поле вого транзистора на его затвор требу ется подать напряжение, превышаю щее напряжение истока на 1,5…5 В. Для построения стабилизатора с низ ким падением напряжения между сто ком и истоком, это дополнительное напряжение должно превышать и напряжение стока, т.е. входное на пряжение U вх , что вызывает усложне ние схемы и конструкции стабилиза тора. Необходимое напряжение можно получить либо от дополнительной обмотки силового трансформатора, либо путём использования в мосто вом выпрямителе отдельных диодов и конденсаторов для удвоения вы прямленного напряжения, либо с по мощью отдельного высокочастотно го преобразователя, построенного по так называемой схеме накачки заряда (charge pump). Так, например, рабо тает стабилизатор +3В TPS73133 фирмы Texas Instruments (см. рис. 2а). Хотя подобная схема используется в некоторых современных интег ральных стабилизаторах, она не получила широкого распростра нения. Схема стабилизатора напряжения положительной полярности на базе P канального полевого транзистора (см. рис. 1б) является более распространён ной, однако, как правило, она строится на дискретных элементах. Подобная схема на ИОУ (см. рис. 1в) использу ется в интегральном стабилизаторе MC78LC00 (см. рис. 2б), который впер вые выпустила фирма Motorola, а впо следствии стала выпускать ифирма On Semiconductor. Принцип работы этой схемы (см. рис. 1в) заключается в следующем. Для открытия P канального полевого транзистора необходимо, чтобы на пряжение на его затворе было ниже напряжения на истоке (т.е. входного напряжения) на 1,5…5 В, поэтому по тенциал затвора должен находиться в пределах входного напряжения, что Uоп Uоп Uоп Uоп Uвх + (2-5) В +Uвх +Uвх +Uвых +Uвх –Uвх –Uвых +Uвых +Uвых – Управление (TL431, КТ503) + – + – + R1 R2 N-канал N-канал P-канал P-канал R1 R2 R1 R2 R1 R2 Рис. 1. Структурные схемы стабилизаторов напряжения на полевых транзисторах а – стандартная схема на ИОУ, б – схема на дискретных элементах [1], в, г – схемы на ИОУ с низким падением напряжения, не требующие дополнительного источника питания Использование мощных полевых транзисторов и операционных усилителей в прецизионных регуляторах и стабилизаторах напряжения Алексей Кузьминов (Москва) В статье приведены схемы и рисунки печатных плат регулятора напряжения 0…2,5 В на базе ИОУ OPA735 и полевого транзистора FDD6530A, стабилизатора напряжения +5 В на базе ИОУ OPA735 и полевого транзистора IRF4905 и стабилизаторов напряжения ±25 В с использованием мощных полевых транзисторов (IRF4905 и IRF3205) и ИОУ TCA0372 и TL062/072/082. По сравнению с интегральными стабилизаторами напряжения, описанные в статье устройства отличаются низким падением напряжения (0,1…0,15 В) при токах до 4 А и малым уровнем пульсаций (1…2 мВ). а) б) в) г) ' СТА - ПРЕСС